Брикетирование углей для обеспечения качественным топливом потребителей в Арктической зоне

В статье представлены результаты экспериментального исследования по разработке экологически и экономически целесообразного способа брикетирования мелких классов бурых и каменных углей с использованием вторичного картона в качестве связующего вещества. Актуальность работы обусловлена сложными логистическими и климатическими условиями Арктической зоны Республики Саха (Якутия), где в рамках северного завоза уголь подвергается длительному хранению и многократным перегрузкам, вследствие чего дробится и теряет эффективность при сжигании. Предложенный подход направлен на локальную переработку мелкого угля непосредственно в местах потребления, что снижает зависимость от централизованных поставок и повышает энергетическую устойчивость удаленных поселений. В качестве исходного сырья использовались бурый уголь Кангаласского месторождения и каменный уголь Денисовского месторождения. Исследовано влияние содержания связующего вещества на прочность и теплотехнические характеристики брикетов, установлены оптимальные составы и технологические режимы производства брикетов. Эксперименты показали, что при добавлении 9–13 % картона (на сухую массу угля) для бурого угля и 9–10 % для каменного угля достигается 
механическая прочность брикетов, превышающая нормативное значение 7,8 МПа, при незначительном снижении теплоты сгорания. Технология реализуется без нагрева и дополнительных энергозатрат, что особенно важно для Арктики. Снижение остаточной прочности брикетов после контакта с водой может быть минимизировано за счет хранения брикетов под навесами. Технология брикетирования, основанная на предложенном способе, может быть внедрена в труднодоступных поселках, получающих уголь по северному завозу, непосредственно возле места их сжигания, что позволит снизить потери и вернуть в промышленное производство мелкие классы углей. Предложена модульная технологическая схема брикетирования, адаптированная для отдаленных районов, с возможностью сезонной эксплуатации и переориентации на местные угли в перспективе.

1. Костюченко С.Л. Минерально-сырьевая база как основа формирования социально-экономической политики в Арктике. Минеральные ресурсы России. Экономика и управление. 2017;(5):27–35.

2. Павленко В.И., Куценко С.Ю. Минерально-сырьевая база Арктической зоны Российской Федерации в системе обеспечения стратегических целей развития страны. Власть. 2025;33(1):93–99.

3. Попель О.С., Фрид С.Е., Лисицкая Н.В. и др. Анализ энергетической эффективности использования ветроэнергетических ресурсов в России, включая Арктику. Арктика: экология и экономика. 2025;15(3):103–115. https://doi.org/10.25283/2223-4594-2025-3-103-115.

4. Salonen H. All habits die hard: Exploring the path dependence and lock-ins of outdated energy systems in the Russian Arctic. Energy Research & Social Science. 2021;78:102149. https://doi.org/10.1016/j.erss.2021.102149.

5. Минин В.А., Целищева М.А. Ресурсы ветра западного сектора Арктической зоны Российской Федерации и возможные направления их использования. Арктика: экология и экономика. 2023;3(1):72–84. https://doi.org/10.25283/22234594-2023-1-72-84.

6. Ткач С.М., Гаврилов В.Л. Предпосылки эффективного освоения угольных месторождений центральных и арктических районов Якутии. Горный информационно-аналитический бюллетень. 2013;(S4):95–102.

7. Батугина Н.С., Гаврилов В.Л., Хоютанов Е.А., Попова К.С. Оценка вариантов завоза и использования угля при освоении месторождений золота Арктической зоны Республики Саха (Якутия). Арктика: экология и экономика. 2021;11(2):152–163. https://doi.org/10.25283/2223-4594-20212-152-163

8. Батугина Н.С. Использования местных и привозных углей при освоении месторождений Арктической зоны Республики Саха (Якутия) В кн.: Григорьева Е.Э. (ред.) Устойчивый Север: общество, экономика, экология, политика: Сборник трудов VII Всероссийской научно-практической конференции, посвященной 100-летию образования Якутской АССР. Якутск: Изд-во СВФУ им. М.К. Аммосова; 2022. С. 25–35.

9. Кошкарев М.В. Анализ основных показателей добычи каменного угля на континентальных территориях арктической зоны Российской Федерации в период 2000–2020 гг. Экономические науки. 2021;(205):59–64. https://doi.org/10.14451/1.205.59

10. Батугина Н.С., Хоютанов Е.А., Гаврилов В.Л., Федоров В.И. Экономическое обоснование выбора наиболее перспективных месторождений угля для обеспечения топливом арктических районов Республики Саха (Якутия). Горная промышленность. 2025;(4S):12–17. https://doi.org/10.30686/1609-9192-2025-4S-12-17

11. Матвеев А.И., Попова К.С. Проблема повышения эффективности использования углей для потребителей в условиях Крайнего Севера. Успехи современного естествознания. 2022;(12):175–180. https://doi.org/10.17513/use.37967

12. Жалгасулы Н.Ж., Бектибаев У.А., Исмаилова А.А. Перспективы разработки и переработки бурых углей Казахстана. Известия Национальной Академии наук Кыргызской Республики. 2023;(S8):427–432.

13. Сайфутдинов Д.Р., Заречнев А.В., Нарский В.А. Применение технологии брикетирования угля на примере угольной компании Кузбасса. В кн.: Рекультивация выработанного пространства: проблемы и перспективы: Сборник статей участников VI Международной научно-практической Интернет-конференции, г. Белово, 14–18 декабря 2020 г. Белово, Кемерово, Новосибирск, Шумен, Велико Тырново: Кузбасский государственный технический университет имени Т.Ф. Горбачева; 2021. С. 87–90.

14. Елишевич А.Т. Брикетирование полезных ископаемых. М: Недра; 1989. 300 с.

15. Попов С.Н., Заровняев Б.Н., Буренина О.Н., Николаева Л.А. и др. Особенности брикетирования бурых углей Якутии. Горный информационно-аналитический бюллетень. 2014;(9):405–412.

16. Патент № 2147029 Российская Федерация, МПК С10L 5/12, 5/14, 5/16, 5/40. C1.Топливный брикет и способ его получения : № 99107373/04 : заявл. 05.04.1999; опубл. 27.03.2000 / Лурий В.Г. 5 с.

17. Патент № 2661881 Российская Федерация, МПК C10L 5/08. Способ брикетирования угля : № 2018114844 : заявл. 20.04.2018; опубл. 20.07.2018 / Альшанская А.А., Демченко И.И., Цыбульский С.И. 5 с.

18. Патент № 2847039 Российская Федерация, МПК C10L 5/14. Способ получения угольных брикетов : № 2024103396 : заявл. 09.02.2024; опубл. 24.09.2025 / Михеев В.А., Москаленко Т.В., Ворсина Е.В. 5 с.

19. Москаленко Т.В., Михеев В.А., Ворсина Е.В. Перспективы внедрения брикетирования углей в Республике Саха (Якутия). Горный информационно-аналитический бюллетень. 2018;(S39):3–11. https://doi.org/10.25018/02361493-2018-7-39-3-11.

20. Буравчук Н.И., Гурьянова О.В. Брикетирование мелкозернистого угольного сырья со связующими. Химия твердого топлива. 2021;(3):18-23. https://doi.org/10.31857/S0023117721030051.

21. Размахнин К.К., Хатькова А.Н., Шумилова Л.В., Номоконова Т.С. Разработка технологии брикетирования отходов добычи бурых углей. Горный информационно-аналитический бюллетень. 2023;(9-1):288–298. https://doi.org/10.25018/0236_1493_2023_91_0_288.

22. Джолдошева Т.Д., Осоров И.А., Абдумомун Уулу С., Айтбаева А.А. Разработка технологии брикетирования Кожокеленского угля на основе продуктов дикорастущей растительности. Известия Ошского технологического университета. 2025;(1):23–32.

23. Жукова А.Р. Подбор связующего в производстве угольных брикетов. Естественные и технические науки. 2024;189(2):221–224.

24. Батухтин С.Г., Кобылкин М.В., Риккер Ю.О., Рудой В.И. Обогащение угольной мелочи путем брикетирования с добавлением природного связующего компонента. В кн.: Халин А.Н. (ред.) Энергосбережение и инновационные технологии в топливно-энергетическом комплексе:

25. Материалы Национальной с международным участием научно-практической конференции студентов, аспирантов, ученых и специалистов, г. Тюмень, 20–22 декабря 2022 г. Тюмень: Тюменский индустриальный университет; 2022. С. 148–151.

26. Ким С.В., Богоявленская О.А., Кударинов С.Х. Получение брикетированного бездымного топлива из термообработанной мелочи энергетических углей. Уголь. 2020;1131(6):41–45. https://doi.org/10.18796/0041-57902020-6-41-45.

27. Хакимов А.А., Салиханова Д.С., Абдурахимов А.Х., Жумаева Д.Ж. Использование местных отходов в производстве угольных брикетов. Universum: химия и биология. 2020;70(4).17–2123.